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《2020_2021学年高中物理第四章机械能和能源1功课件教科版必修2202102232163.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四章 机械能和能源1.功必备知识·自主学习一、做功与能量转化1.概念:一个物体受到力的作用,并在___________发生了一段位移,这个力就对物体做了功。2.做功的两个因素:关于做功的因素,应选下列说法中的哪两个_____。①力的作用时间②物体的运动路程③力的大小力的方向上③⑤④物体的运动位移⑤物体在力的方向上的位移3.做功的实质:做功的过程就是_________的过程。能量转化二、功的计算公式【情境思考】风把树上的苹果吹落,如何求恒定风力和重力对苹果做的功?如何求总功?提示:(1)风力的功等于风力乘在风力方
2、向上产生的位移。重力的功等于重力乘下落的高度。(2)总功等于上述两个功的和。1.公式:(1)力F与位移x同向时,W=___。(2)力F与位移x夹角为α时,W=_________。其中F、x、α分别为__________、___________和_________方向的夹角。2.单位:国际单位制中,功的单位是_____,符号是__。FxFxcosα力的大小位移的大小力与位移焦耳J三、功的正负、合力的功1.正功和负功:不做功>正功<负功2.功的特点:(1)功是__(A.标量B.矢量)。(2)总功与分力做功的关系:总功
3、等于各个分力分别对物体所做功的_______。A代数和关键能力·合作学习知识点一 对功的理解任务1功的概念1.功是过程量:描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体过程相联系。2.对公式W=Fxcosα的理解:(1)符号含义:F表示力的大小,x表示力的作用点的位移大小,α表示力和位移方向间的夹角。(2)两点说明:①公式只适用于恒力做功的计算。②公式中x一般是选取地面为参考系时物体的位移。【问题探究】情境:如图所示,物体在升降机的斜面上随升降机一起上升,物体没有发生相对滑动。讨论:(1)物体所受重力的功和支持
4、力的功有联系吗?提示:没有联系(2)重力的功和支持力的功与升降机的速度大小有关吗?提示:无关【典例示范】【典例1】关于功的概念,下列说法中正确的是()A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大B.力对物体做功小,说明物体的受力一定小C.力对物体不做功,说明物体一定没有移动D.物体发生了位移,不一定有力对它做功【解析】选D。力对物体做功多,根据W=Fxcosθ,可能是力大,也可能是力的方向上的位移大,也有可能两者都大,故A错误;力对物体做功小,根据W=Fxcosθ,可能是力小,也可能是力的方向上的位移小,也有可能两者
5、都小,故B错误;力对物体不做功,即W=0,可能是F=0,也可能是x=0,也可能是cosθ=0,故说明物体可以有位移,故C错误;根据恒力做功的表达式W=Fxcosθ判断,功的大小取决于力的大小、力的方向上的位移大小,因此物体发生了位移,不一定有力对它做功,故D正确。任务2功的正负的判断1.看力F与位移x的夹角α:α<90°,力做正功,α>90°,力做负功。2.看力F与速度v的夹角α:α<90°,力做正功,α>90°,力做负功。3.看速率增大还是减小,若在力作用下速率增大,此力做正功,反之做负功。【典例示范】【典例2
6、】一物体静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离x,如图所示。物体相对斜面静止,则下列说法错误的是()A.重力对物体做正功B.支持力对物体做正功C.摩擦力对物体做负功D.合力对物体做功为零【解析】选A。对物体受力分析可以知道物体受重力mg、弹力N和摩擦力f,作出力的示意图如图所示,物体在水平方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体做功为零,故A错误;由图看出,弹力N与位移x的夹角小于90°,则弹力对物体做正功,所以B选项是正确的;摩擦力f与位移的夹角为钝角,所以摩擦力对物体做功不为零,做负功
7、,所以C选项是正确的;物体匀速运动时,合力为零,合力对物体做功为零,所以D选项是正确的。【素养训练】1.(多选)在加速向右行驶的车厢里一个人用力向前推车厢,如图所示,人相对车厢未移动,则()A.人对车厢做正功B.人对车厢做负功C.推力对车厢做正功D.车厢对人静摩擦力做正功【解析】选B、C、D。由于人向右加速运动,故车厢对人的力向右,由牛顿第三定律可知,人对车厢的作用力向左,力与位移方向相反,人对车厢做负功,故选项A错误,B正确;人的推力向右,而车和人又是向右运动的,推力和位移的方向相同,故推力做正功,故选项C正确
8、;由于车厢对人的静摩擦力方向向右,力与位移方向相同,故可知车厢对人的静摩擦力做正功,故选项D正确。2.(多选)如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是()A.支持力一定做正功B.摩擦力一定做正功C.摩擦
